嵌入式软件开发基础

获取更多权威电子书请登录ARM嵌入式系统开发综述ARM开发工程师入门宝典获取更多权威电子书请登录 前言嵌入式系统通常是以具体应用为中心，以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个系统的控制核心，提供人机交互的信息等。

所以，嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的MCU或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等；软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等，与此同时，软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。

嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述，而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。

因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候，往往面临着诸多困难，如选择什么样的开发平台？什么样的器件类型？在进行编译时怎样实现代码优化？开发工具该如何选择和使用？在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。

希望通过本文，能帮助初学者了解有关ARM嵌入式系统开发流程。

获取更多权威电子书请登录目录前言 (2)1 嵌入式开发平台 (4)1.1 ARM的开发平台： (4)1.2 器件选型 (7)2 工具选择 (11)3 编译和连接 (13)3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16)3.2 Multifile compilation (21)3.3调试 (22)4 操作系统 (23)4.1 哪里可以得到os 软件包 (Open Source and LinuxKernel) (25)4.2 安装镜像 (26)4.3 交叉编译 (26)总结 (27)获取更多权威电子书请登录 1 嵌入式开发平台通常嵌入式开发的平台主要包括基于SoC或MCU开发板，板上提供常用的外设、接口和其他功能模块，开发者一般根据自己的应用需要选择适合自己板级开发平台。

嵌入式系统设计的基础知识嵌入式系统是指嵌入到其他设备中，完成特定功能的计算机系统。

常见的嵌入式系统包括智能手机、数字电视机顶盒、汽车电子、工业自动化等领域。

因为嵌入式系统通常空间、能耗、成本要求都非常严苛，所以它们和通用计算机相比有很多不同之处。

本文将从嵌入式系统设计的角度，介绍嵌入式系统设计的基础知识。

一、嵌入式系统的硬件设计基础知识嵌入式系统的硬件设计是指对嵌入式系统的各个硬件组成部分进行设计、选型、集成、排布的过程。

嵌入式系统的硬件设计必须考虑以下几个方面。

1.芯片选型单片机（MCU）是嵌入式系统常用的芯片，由于嵌入式系统对芯片的集成度要求很高，常用的MCU都集成了很多模拟和数字外设如模数转换器（ADC）、通用异步收发器（UART）、同步串行收发器（SPI）、I2C接口等，可以很方便地与外部设备进行通讯。

当然，其他器件如FPGA、DSP等也可以作为嵌入式系统的芯片。

2.电源选择嵌入式系统的电源选择不仅要考虑芯片的输入电压特性，还要考虑嵌入式系统的整体功耗和稳定性，特别是对于多电压需求的系统更要注意电源的设计。

3.尺寸和布局嵌入式系统的尺寸和布局既要考虑外部尺寸限制，又要考虑内部线路的布局和信号的传输特性。

因为一旦系统原型被制作出来，改动就会变得十分困难，这就要求硬件设计人员对布局的精确把握和对参数的准确计算。

4.时钟电路嵌入式系统内的各个部件需要同步，通常需要一个精确的时钟电路驱动。

在时钟电路的设计中，要考虑功耗、抗干扰性等因素。

二、嵌入式系统的软件设计基础知识嵌入式系统的软件设计是指嵌入式系统的固件设计、操作系统选择和软件架构的设计等多个方面。

在开发嵌入式系统时，软件设计是非常重要的一个环节。

1.固件设计在开发嵌入式系统时，需要编写固件程序，这是嵌入式系统的基础软件。

固件程序通常被编写在C语言或某些汇编语言中。

编写固件程序时，需要考虑程序的规模、执行速度、可维护性、代码安全性等多重因素。

嵌入式软件工程师入门基础知识嵌入式软件工程师是一种高端的职业，他们的作用是制造、设计和开发最先进的嵌入式系统。

这些系统常常在一些设备上使用，如智能手机、电视机、电子设备和工业设备等等。

作为嵌入式软件工程师，必须要具备一定的基础知识，以下是一些入门基础知识。

1. 学习嵌入式系统基础知识嵌入式软件工程师要首先掌握嵌入式系统的基础知识，如处理器、微控制器、嵌入式操作系统等等。

这些基础知识是开发嵌入式系统所必须的。

2. 掌握编程语言作为一名嵌入式软件工程师，必须熟练掌握C和C ++等编程语言，这两种语言是嵌入式系统开发所必须的编程语言。

3. 熟悉电子电路知识为了能够设计和开发嵌入式系统，嵌入式软件工程师还需要熟练掌握电子电路的知识。

这些知识包括数字电路、模拟电路、信号处理、嵌入式系统电路设计等等。

4. 掌握常用的开发工具开发嵌入式系统时，需要使用各种各样的工具，如调试器、编译器、仿真器等等。

嵌入式软件工程师必须要掌握这些工具，以便在开发嵌入式系统时能够使用这些工具。

5. 学会如何进行测试和调试在嵌入式系统开发中，测试和调试是非常重要的环节。

嵌入式软件工程师必须要学会使用各种测试和调试工具，以便能够快速地找出问题并进行修复。

6. 掌握版本控制系统在嵌入式系统开发中，版本控制系统是非常重要的。

这些系统可以让嵌入式软件工程师进行源代码管理，并且可以方便地协作开发项目。

总之，嵌入式软件工程师必须要具备一定的基础知识，包括嵌入式系统基础知识、编程语言、电子电路知识、常用的开发工具、测试和调试以及版本控制系统等等。

掌握这些知识可以帮助嵌入式软件工程师在开发嵌入式系统时更加得心应手。

嵌入式软件工程的基本原理与方法嵌入式软件工程是计算机科学与工程学科中的一个重要分支，它专注于开发和设计用于控制和运行嵌入式系统的软件。

嵌入式系统是指集成了一定功能的计算机系统，被嵌入到其他设备或系统中，通常作为控制和操作这些设备或系统的核心。

1. 嵌入式软件的特点嵌入式软件与传统计算机软件有许多不同之处。

首先，嵌入式软件通常运行在资源受限的环境中，如微控制器或嵌入式处理器。

这意味着使用的内存和存储空间有限，对于算法和数据结构的选择必须仔细考虑。

此外，嵌入式软件常常需要实时性能，即要求在特定时间限制内完成任务。

因此，对于软件的性能和响应时间的要求更高。

2. 嵌入式软件工程的基本原理嵌入式软件工程是一门系统工程学科，涉及到软件的开发、测试和维护等方面。

它强调以下几个基本原则：a. 需求分析与规格说明。

在嵌入式软件工程中，明确和准确地定义需求是至关重要的。

由于嵌入式软件往往是为特定设备或系统开发的，因此对于软件的功能和性能要有清晰的定义和规定。

这可以通过详尽的需求分析和规格说明来实现。

b. 架构设计与模块化。

嵌入式软件通常由多个模块组成，每个模块负责不同的功能。

通过将软件分解成模块，可以提高开发效率和代码的可维护性。

同时，合理的架构设计可以确保系统的可扩展性和可靠性。

c. 测试与验证。

在开发过程中，对嵌入式软件进行全面的测试是不可或缺的。

这涉及到单元测试、集成测试和系统测试等多个阶段。

通过测试，可以发现和修复潜在的问题，并确保软件的质量和可靠性。

d. 项目管理与版本控制。

嵌入式软件工程往往是一个复杂的过程，涉及到多个开发者和多个迭代阶段。

因此，良好的项目管理和版本控制是必不可少的。

通过合理的计划和管理，可以提高开发效率并确保软件项目按时交付。

3. 嵌入式软件工程的方法根据上述原则，嵌入式软件工程采用了一些常用的方法和技术。

以下是其中几种常见的方法：a. 面向对象设计与开发。

面向对象设计和开发将系统视为一组对象的集合，每个对象都有自己的属性和方法。

嵌入式开发的基础步骤1.需求分析在进行嵌入式开发之前，首先要明确系统的需求。

这包括确定系统的功能、性能和可靠性要求，以及与外部设备和用户进行交互的接口要求。

2.系统设计系统设计是嵌入式开发的关键步骤之一、在系统设计阶段，开发人员需要确定系统的整体架构和硬件和软件的组成部分。

这包括选择适合的处理器、内存和其他外围设备，并设计系统的电路板布局。

3.硬件设计硬件设计是嵌入式开发中的重要环节。

在硬件设计阶段，开发人员需要根据系统设计的要求设计电路板，并确定各个芯片和接口的连接方式。

硬件设计还包括选择适当的传感器和执行器，并确定它们的接口和控制方式。

4.软件设计软件设计是嵌入式开发的核心步骤之一、在软件设计阶段，开发人员需要根据系统设计的要求编写软件代码。

这包括编写驱动程序、控制算法和用户界面等。

一般来说，嵌入式软件开发使用的编程语言包括C、C++和汇编语言等。

5.软硬件集成软硬件集成是将软件和硬件组合在一起，使其能够共同工作的过程。

在软硬件集成阶段，开发人员需要将编写的软件代码加载到嵌入式系统中，并通过调试和测试来确保软硬件的正确集成和协同工作。

6.系统测试系统测试是确保嵌入式系统按照设计要求正常运行的重要步骤。

在系统测试阶段，开发人员需要进行功能测试、性能测试和可靠性测试等。

这包括测试系统的输入输出功能、处理能力和稳定性等。

7.调试和优化在嵌入式开发的过程中，可能会遇到各种问题，例如软件错误、硬件故障和性能不足等。

在调试和优化阶段，开发人员需要通过分析和调试系统来解决这些问题，并进行性能优化以提高系统的稳定性和效率。

8.生产和部署在开发完成并经过测试后，嵌入式系统可以进入生产阶段。

在生产和部署阶段，开发人员需要将系统的硬件和软件复制到相应的设备中，并进行部署和安装。

这通常包括制造设备、编写用户手册和提供技术支持等。

总结起来，嵌入式开发的基础步骤包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、软硬件集成、系统测试、调试和优化以及生产和部署。

嵌入式系统的软件开发流程与工具嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，其软件需要被嵌入到硬件设备中，以实现特定的功能。

嵌入式系统的软件开发流程和工具的选择对于产品的质量和开发效率有着重要的影响。

在本篇范文中，我将详细介绍嵌入式系统的软件开发流程和常用工具。

一、需求分析1.1 确定项目的具体需求：对于嵌入式系统开发，首先需要明确项目的具体需求，包括功能和性能等方面的要求。

1.2 进行需求分析和规划：根据项目需求，进行详细的需求分析和规划，确定软件的功能模块和开发阶段。

二、系统设计2.1 架构设计：根据需求分析的结果，进行系统整体架构的设计，包括软件模块的划分和模块之间的关系等。

2.2 接口设计：设计各个模块之间的接口以及与硬件设备的接口，确保系统的可靠性和稳定性。

三、软件开发3.1 编码：根据系统设计的结果，进行具体模块的编码工作。

在编码过程中，需要遵循相关的编码规范和代码质量标准，确保代码的可读性和可维护性。

3.2 软件集成：将各个模块进行集成，并进行功能测试，确保系统的整体功能正常运行。

四、调试和测试4.1 调试：在软件开发过程中，可能会出现各种问题和错误。

通过调试工具和技术，找出并解决这些问题，确保软件的正常运行。

4.2 测试：进行系统功能测试、性能测试和稳定性测试，以验证软件的质量和性能是否符合项目需求。

五、软件发布和维护5.1 软件发布：在完成软件开发和测试后，将软件发布到目标设备中，并进行相关的验证和确认。

5.2 软件维护：随着时间的推移，系统可能会出现一些问题或者需要进行功能升级。

在软件发布后，需要对软件进行维护，及时修复问题和更新功能。

六、常用工具6.1 集成开发环境（IDE）：例如Eclipse、Visual Studio等，提供编码、调试和测试等功能。

6.2 调试工具：例如GDB、JTAG等，用于对系统进行调试和错误定位。

6.3 版本管理工具：例如Git、SVN等，用于管理软件代码的版本和修改记录。

嵌入式软件开发笔试题目
嵌入式软件开发笔试题目主要考察以下几个方面：
1.嵌入式系统基础：包括嵌入式系统的概念、特点、结构、组成、开发流程等。

2.嵌入式软件设计：包括嵌入式软件的设计方法、设计原则、设计规范等。

3.嵌入式软件开发语言：包括C、C++、Java等嵌入式软件开发语言的语法、关
键字、库函数等。

4.嵌入式软件开发工具：包括编译器、调试器、仿真器等嵌入式软件开发工具
的使用方法。

5.嵌入式软件开发常见问题：包括内存管理、中断处理、多任务处理等嵌入式
软件开发常见问题的解决方法。

以下是一些常见的嵌入式软件开发笔试题目：
嵌入式系统基础
1.什么是嵌入式系统？
2.嵌入式系统的特点是什么？
3.嵌入式系统的结构是什么？
4.嵌入式系统的组成是什么？
5.嵌入式系统的开发流程是什么？
嵌入式软件设计
1.嵌入式软件的设计方法有哪些？
2.嵌入式软件的设计原则有哪些？
3.嵌入式软件的设计规范有哪些？
嵌入式软件开发语言
1.C语言的关键字有哪些？
2.C++语言的关键字有哪些？
3.Java语言的关键字有哪些？
嵌入式软件开发工具
1.编译器的功能是什么？
2.调试器的功能是什么？
3.仿真器的功能是什么？
嵌入式软件开发常见问题
1.内存管理的策略有哪些？
2.中断处理的流程是什么？
3.多任务处理的策略有哪些？。

嵌入式软件工程师必须要掌握那些知识？嵌入式是当下最流行的开发模式，早在Android之前，这一领域的发展势头就非常强劲，但我们想想看，是不是Android从本质上来讲，也属于嵌入式开发的一部分，在最近几年被Android开发的风头盖过，但随之移动互联网时代的高速发展，嵌入式软件开发又开始羽翼丰满，重新占领舞台，下面就简单来了解下嵌入式开发的一些必备技能吧。

必备技能一、c/c++, 没有之一。

c/c++即能很好的跟底层硬件打交道，程序执行效率那也是相当有效率的。

基础的东西，就一定要学扎实，如果没有基础，那都是花把势。

所以嵌入式学习必需学习c/c++。

所谓基础是前提，有前提的后面的才会有保障。

对于嵌入式来讲，主要有两大发展方向，一是硬件方向，另外一种则是软件方向。

从硬件方向来讲，需要掌握的内容有：第一步：PCB设计，拿个芯片解决方案公版改改电路，换换零件，设计自己的电路，做自己的产品。

第二步：SOPC技术，一般为FPGA,CPLD开发，利用VHDL等硬件描述语言做专用芯片开发，写出自己的逻辑电路，搞个简单的外围芯片还是可以的。

第三步：整个arm架构，学学习习arm指令，看看芯片手册，搞搞bootloader。

第四步：玩玩系统移植，写写驱动这个已经上一个层次了第五步：SOC设计，这是硬件设计的核心技术：芯片设计。

能做到这步，已经不属于平凡的技术人员。

从软件方向来讲，需要掌握的内容有：除了一些基础语言开发之外，我们还必须要掌握一些更多的东西。

1、懂得linux系统，并会应用linux系统博大精深。

要想会玩那也是需要下工夫的。

基本命令会不会，简单脚本能不能写。

2、掌握相关的调试手段说道这个也是一个重要指标，嵌入式开发不同于pc开发，在pc 上断点跟踪代码什么的都十分方便，在嵌入设备上就比较麻烦了，串口，文件等这些是我们常用的调试手段，找问题基本上是看打印输出。

3、熟悉相关的环境配置嵌入式开发要想顺利，配置各种环境也是必需，没环境搞啥!学嵌入式开发要不停的折腾，环境配置虽然是个力气活，没它你还真干不了活。